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異方的超伝導体におけるネマティックゆらぎの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17J11382
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(実験)
研究機関東京大学

研究代表者

細井 優  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード鉄系超伝導体 / 強相関電子系 / 軌道自由度 / ネマティック秩序 / 弾性抵抗 / ネマティックゆらぎ / 精密一軸歪み制御 / 一軸圧下電子相図
研究実績の概要

本研究では弾性抵抗測定を用いたネマティックゆらぎの評価[1]及びピエゾ素子を複数個組み合わせた精密一軸歪み制御装置の開発[2]を進めててきた。
[1]BaFe2S3は鉄原子が梯子状に並ぶ結晶構造を持つ擬1次元物質であり、高圧下において最初に超伝導が報告された鉄系梯子型化合物でもある。このような次元によらず発現する鉄系超伝導の機構を理解する上で、低次元電子状態の解明は重要課題といえる。BaFe2S3は110 K程度の温度でストライプ型の反強磁性転移を示すが、それよりもはるかに高温の200 K付近において電気抵抗率の温度依存性がわずかに変化するT*異常と呼ばれる電子状態変化の兆候が存在する。本研究ではこのT*異常の起源解明のため一軸歪みに対する電気抵抗の応答を調べる弾性抵抗測定法によりネマティックゆらぎの評価を行った。弾性抵抗率の温度依存性からは低温側の磁気ゆらぎに加え別のゆらぎが存在しT*異常において電子相転移が起こっていることを示唆する結果を得た。本成果について国内学会及び国際会議アメリカ物理学会において発表しており、近く論文投稿を行う予定である。
[2]上記[1]の研究では一軸歪みはピエゾ素子に直接試料を貼り付けることにより導入されるが、到達歪み量は0.01%程度のオーダーであり歪みの摂動的応答評価にとどまる。近年ドイツドレスデンのマックスプランク研究所のグループは複数のピエゾ素子を組み合わせた一軸歪み制御装置を開発しており、同グループと鉄系超伝導体FeSeの一軸印加実験を共同研究として行っている。また上記[1]の研究と並行して独自の一軸歪み制御制御装置を開発にも着手しており、最大1%程度に達する圧縮歪みを加える性能を有する装置開発に成功している。今後この装置を用いて広く一軸圧下電子相図の研究を推進することが期待される。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Max Planck Institute CPfS(Germany)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Maximizing Tc by tuning nematicity and magnetism in FeSe1x Sx superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuura K.、Mizukami Y.、Arai Y.、Sugimura Y.、Maejima N.、Machida A.、Watanuki T.、Fukuda T.、Yajima T.、Hiroi Z.、Yip K. Y.、Chan Y. C.、Niu Q.、Hosoi S.、Ishida K.、Mukasa K.、Kasahara S.、Cheng J.-G.、Goh S. K.、Matsuda Y.、Uwatoko Y.、Shibauchi T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1143-1143

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01277-x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Orbital ordering in the iron-ladder material BaFe2S3 studied by elastoresistance measurements2018

    • 著者名/発表者名
      S. Hosoi, K. Ishida, Y. Mizukami, S. Imaizumi, K. Hashizume, T. Aoyama, Y. Imai, K. Ohgushi, T. Shibauchi
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nematic quantum-critical fluctuations near the pseudogap critical point in high-Tc cuprate superconductors2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ishida, S. Hosoi, Y. Teramoto, T. Usui, Y. Mizukami, K. Itaka, Y. Matsuda, T. Watanabe, T. Shibauchi
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉄系梯子型化合物BaFe2S3における弾性抵抗測定2018

    • 著者名/発表者名
      細井優, 石田浩祐, 水上雄太, 今泉聖司, 橋詰和樹, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 芝内孝禎
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] AFe2As2(A= Rb, Cs)におけるネマティック揺らぎの測定2017

    • 著者名/発表者名
      石田浩祐, 細井優, 水上雄太, Thomas Wolf, Kai Grube, Hilbert von Loehneysen, 芝内孝禎
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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